书城科普读物平凡的陆地和神秘的海洋(科学新知丛书)
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第6章 全球海陆火山奇观(1)

火山究竟是怎样形成的

地球上的火山活动分布范围很广。地球自形成以来,火山活动始终持续不断,但并不是所有的地质时间、所有的地区都有火山爆发。一般来说,火山活动集中在地壳运动相对强烈的地带。

板块碰撞的边缘火山活跃吗

板块构造理论认为,海沟位于两个岩石圈板块碰撞的部位。大洋板块向大陆板块俯冲时,大洋板块在大陆板块的重压和推挤压缩下弯曲下潜,同时伴随着洋壳下沉,形成幽深的海沟。

此时,大陆板块在俯冲的大洋板块的推挤作用下仰冲升起,同时岩浆上升,造成火山喷发,形成火山岛,构成岛弧。

此外,由于大洋板块向大陆板块一侧俯冲潜没,并与相邻地块岩石摩擦生热,地幔物质受热膨胀,导致地幔物质自俯冲带上浮升起,产生弧后拉张形成边缘海盆地,同时也伴随着地震的出现。

洋底是否有众多的火山

大洋中脊是地幔对流物质的出口。软流层的物质由洋底岩石圈不断上涌,在地幔对流的带动下向两侧拉张。炽热的岩浆沿着裂谷以每年几厘米的速度推向两边,这些岩浆逐渐冷却、凝固形成洋壳。与此同时,在大洋中脊产生错开的断裂带,这个断裂带被称为“转换断层”。上述这一活动过程常伴随着火山和地震发生。

“地幔热柱”与火山形成

地球上有不处于两个岩石圈板块碰撞的部位或不在大洋中脊部位的火山活动,有人提出“地幔热柱”的解释,以此作为板块构造学说的补充。假说认为,地幔热柱从深处把地幔中熔融的物质,以每年2米的速度提升到地壳表层,该处地壳称为“热点”,地幔热柱也可以称为“地幔羽”及“热羽”。“地幔热柱”的直径可达150千米,该处地热流量高,每个热点的生命可达数千万年。地幔热柱一般是固定不动的,地幔热柱供应的火山物质,通过地壳大大小小的破裂带,最终喷出地表形成火山,因此大大小小的破裂带可以是断层、地堑或裂谷。总之,地幔是岩浆库,断层、地堑和裂谷是岩浆的主要通道,地幔热柱则是火山物质的传送带。

世界火山分布

全世界约有2000多座死火山、500多座活火山,它们主要分布在环太平洋、地中海、东非大裂谷和大洋中脊四个地带。按照火山的活动情况,可将其分为活火山、死火山和休眠火山三个类型:活火山是指人类历史时期常周期性喷发的火山;死火山是指人类历史上没有重新喷发过的火山;休眠火山是指长期熄灭、有时突然喷发的火山。

环太平洋火山带

环太平洋火山带位于太平洋周围,从南美洲西海岸的安第斯山,经中美地峡、墨西哥、北美科迪勒拉山脉、阿拉斯加到阿留申群岛、堪察加半岛、千岛群岛、日本列岛,再经台湾岛、菲律宾群岛、印度尼西亚诸岛到新西兰和南极洲。该带有活火山400多座,占世界活火山的3/4以上。

1.美洲大陆的太平洋沿岸,这一长达数千千米的地带是太平洋火山环的重要组成部分,这里有数十座高大的火山锥,不少是著名的活火山。

安第斯山脉有大量海拔3000~4000米的火山,海拔超过5000米的火山有近10个,它们构成了安第斯山脉的主峰和分水岭,可以说火山是南美大陆的屋脊。其中,科托帕克西火山海拔5897米,它是世界海拔最高的活火山;阿空加瓜火山海拔6964米,它是世界海拔最高的死火山。

墨西哥境内海拔超过5000米的火山有奥里萨巴火山和波波卡特佩尔火山,境内有活火山14座之多。美国著名的活火山有圣海伦斯火山和阿拉斯加的卡特迈火山。1980年3月27日,美国的圣海伦斯火山喷发,它被称为是近代史上最严重的一次自然灾害,这场灾害造成的直接经济损失高达16亿美元,仅5月18日上午,从火山口喷发的火山灰和熔岩就达10亿立方米,这次火山喷发释放的能量相当于500颗美国投在日本广岛上的原子弹。

2.从阿拉斯加半岛开始,火山沿一系列弧形岛屿向西、向南、向东南延伸。在这个火山环上,著名的火山有俄罗斯的克留契夫火山、日本的富士山、菲律宾的马荣火山、印度尼西亚的喀拉喀托火山、南极洲的埃里伯斯火山。

亚洲主要的火山国家是印度尼西亚,该国南部的弧形岛屿遍布大小火山近400座,其中活火山100多座,所以印度尼西亚被称为“火山之国”。1815年坦博拉火山突然猛烈爆发,喷出的火山灰总量达500亿至600亿吨,近10万人丧生。喀拉喀托火山1883年猛烈喷发,爆发的地方形成了深300米的海,死亡达5万人,爆炸的气浪震裂了远在150千米的雅加达的墙壁和门窗,火山爆发引起的海啸袭击了6000千米以外的亚丁,这是世界目前已知最猛烈的火山爆发。

日本是火山众多的国家之一,全境有大小火山200多座,其中活火山占1/3,所以日本也有“火山国”的称谓。富士山是世界著名的火山,火山海拔3776米,火山口深达20多米。公元781年后,富士山曾喷发20多次,它素有“火山博物馆”之称,是日本的“万山之王”,富士山的绮丽风光吸引了成千上万游客。

1783年浅间山火山喷发,这是日本历史上最严重的一次火山喷发,此后山顶喷烟终年不断,成为日本的旅游胜地之一。日本的火山由北至南有千岛火山带、那须火山带、鸟海火山带、富士火山带、乘鞍火山带、大山火山带和雾岛火山带。

新西兰的火山主要集中在北岛,纳奥伊火山、塔腊韦火山、卢阿佩胡火山都较有名。其中,纳奥伊火山几乎每年都有喷发,为该国的旅游奠定了基础。卢阿佩胡火山1953年、1977年曾先后多次喷发,并造成数百人伤亡。

地中海—喜马拉雅火山带

地中海—喜马拉雅火山带西起伊比利亚半岛,向东经意大利、希腊、土耳其,延伸至高加索、伊朗高原、帕米尔高原到青藏高原、云南腾冲、孟加拉湾,与环太平洋火山带相接,著名的维苏威火山、埃特纳火山、斯特朗博火山、火神火山等都位于该带西段。我国的青藏高原火山群包括1951年喷发的卡尔达西火山、云南腾冲火山等,它们位于该带东段。地中海—喜马拉雅火山带中有很多休眠火山和死火山。

地中海—喜马拉雅火山带主要的火山国家是意大利,火山多集中在该国的南部,其中世界著名的火山有维苏威火山、埃特纳火山、斯特龙博利火山、普尔卡诺火山等。

西西里岛上的埃特纳火山从历史记载以来至今仍喷发不已,它是世界为数不多的从未中断的活火山之一。凡是到西西里岛的游人都会赶往埃特纳山麓一睹风采,这座火山的高度是随时变化的,国际火山研究所就设立在这里,该火山是欧洲最大、最著名的活火山。

公元79年8月24日下午维苏威火山的爆发,一夜之间把庞培城掩埋在6米厚的火山灰之下,1689年意外地发现庞培城遗址,1748年开始挖掘。与庞培城同时被毁的还有另一座古城——赫库兰尼姆城,1783年开始挖掘,挖掘出来的庞培古城和赫库兰尼姆古城及艺术珍品促进了意大利旅游业的发展。

斯特龙博利火山是“地中海的灯塔”,该火山喷发周期短,大约每20分钟至1小时喷发一次,平稳喷发已达3000多年。火山喷发时犹如节日的焰火,距离150千米的远处都可以见到,夜间可为来往船只义务导航。

东非大裂谷火山带

非洲东部的大裂谷是世界陆地上最长的裂谷系,由几条纵穿南北的断层组合连成一体,长达数千千米。谷地内发育了一系列洼地、盆地和深陷的湖泊。其中,坦噶尼喀湖深达1435米,是世界第二大深水湖。

裂谷两侧有高角度的正断层,岩浆沿着大裂谷两侧的断层上升形成陡壁和高峻的火山峰。该地火山重重叠叠,它们是地壳上最活跃的地方,这里有著名的乞力马扎罗火山、肯尼亚火山、尼腊贡戈火山等。乞力马扎罗火山海拔达5895米,肯尼亚火山海拔达5199米,它们是非洲两座最高的高山,那里的确是地幔对流上升、岩石圈开裂的地方。

大西洋中脊火山带

大西洋底的火山比较集中,它们主要沿大西洋中脊呈S型分布,火山带长达1万多千米,北起格陵兰岛,经冰岛、亚速尔群岛至圣赫勒拿岛,该带的火山由于多在海底而无法直接观察。冰岛、亚速尔群岛、圣保罗岛等约有活火山近60座。大西洋中脊火山带是目前地球上著名的活火山带。

冰岛是北欧的一个岛国,它的面积仅有10万余平方千米,并覆盖有大片现代冰川,但全岛有各种类型的火山100多座,其中不少是近期发生的活火山,因此该国有“冰火之地”的称号。1783年月6月8日,斯卡普塔火山喷发,冰岛1/5的人口死于这次灾难。同年拉基火山爆发,从25千米深的裂缝中喷出的火山物质,又造成1万人死亡。1947年格拉克火山喷发,这次火山喷发一直持续了13个月。

在冰岛附近的海域,火山喷发形成新岛的情况经常发生,火山岛诞生和消亡之间的更替也很频繁。如冰岛南部的苏特西岛是1963年诞生的,1965年11月20日在它的东北方又诞生了特林格岛,但特林格岛几天内被海浪冲毁,两个月后在苏特西岛的西南再次火山喷发,又诞生了圣诞节岛,不久圣诞节岛也被海浪冲毁。

中国火山分布